JP3323831B2

JP3323831B2 - インクタンクおよび記録装置

Info

Publication number: JP3323831B2
Application number: JP15306299A
Authority: JP
Inventors: 秀夫深澤; 英明岡本; 博行井上; 洋治荒; 弘文平野; 哲治倉田; 雅哉植月; 祐志根津; 則泰朝木; 弘毅林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2002-09-09
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000334977A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクタンクおよ
び記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インク等の記録材により記録
を行う記録装置が普及している。とりわけ、シリアルス
キャン方式のインクジェット記録装置として、被記録媒
体上を主走査方向に移動可能なキャリッジ上に記録ヘッ
ドとインクタンクとを搭載し、この主走査のときに記録
ヘッドからインクを吐出して記録を行うものが、近年、
急速に普及している。

【０００３】このような記録装置においては、インクタ
ンクのインクを使い果たすと、記録は行えないので、こ
のインクタンクを新しいものに交換する。しかし、例え
ば連続して大量に記録を行う場合や、大サイズの被記録
媒体に記録を行う場合など、インクが大量に消費される
ため、インクタンクの交換が頻繁になり、この交換のた
びに記録動作が途中で中断するため、非常に面倒であ
る。

【０００４】そこで、キャリッジに搭載されているイン
クタンクのインクがなくなった場合、自動的に補充する
補充インクタンクが設けられている記録装置もある。補
充インクタンクとキャリッジ上のインクタンクとはチュ
ーブなどで連結されており、キャリッジ上のインクタン
クが一定レベルまで減少すると、この補充インクタンク
からインクが補充される。そして、使用者はこの補充イ
ンクタンクのみを交換すればよい。

【０００５】従来の補充インクタンクは、インクを収容
したインク袋とこのインク袋を収容するケースとから構
成されているものが多い。

【０００６】インク袋は、略長方形の２枚の薄膜シート
を溶着するなどして接合して形成されている。さらに接
合されている４辺のうち１辺の一部を筒状に突起させ、
この突起部にはプラスチックなどでできた円筒形の取り
出し具が結合されている。そして、この取り出し具をケ
ースのインク取り出し口にはめ込むことにより、インク
袋をケース内部に固定する構造となっている。

【０００７】記録装置本体には、この取り出し具に差し
込める程度の太さの中空管が設けられており、補充イン
クタンクが記録装置内の所定の位置に差し込まれると、
この中空管がインク袋の取り出し具にはまり込み、補充
インクタンクと中空管とが結合する。インクはこの中空
管を流れてキャリッジ上のインクタンクに補給される。

【０００８】また、インク袋に取り出し具を設けず、そ
のまま筒状に突起させて溶着し、このインク袋の突起部
に、先端が針状の中空管を突き刺して、流路結合すると
いう構成も採られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の補充インクタンクでは次のような問題があった。

【００１０】すなわち、上述のようにインク袋の一部に
突起部を設けると、成形が複雑となり、製造上のコスト
が多くなってしまう。

【００１１】また、取り出し具と中空管とがしっかりと
結合していなければ、この結合部でインクもれが発生し
てしまう。補充インクタンクの装着時に自動的にこの結
合が行われるためには、中空管の先端の延長線上にきち
んと取り出し具の中心がくるように補充インクタンクが
装着されてこなければならない。しかしながら、補充イ
ンクタンクの度重なる出し入れによって中空管が曲がる
などでこのような構造を常に維持するのは困難な場合が
あった。

【００１２】本発明は、上記従来の課題に鑑み、袋状の
インク本体の成形が簡単で、さらに、インクタンク装着
時に、確実にインク本体にインク流路を接続することが
できるインクタンクおよび、記録装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のインクタンク
は、軟質のフィルムが用いられて構成されたシートを折
り曲げるとともに、前記折り曲げられた折り曲げ部を除
く外周部分を溶着することで構成される袋状のインク収
納体と、該インク収納体を収容するとともにインクジェ
ットヘッドと連結し前記インク収納体からインクを導出
するための先端が針状にされた中空針が挿入可能な挿入
口を有したインクタンク筐体と、を備え、前記挿入口を
介して中空針を前記インク収納体に挿通されることで内
部の液体を導出可能にするインクタンクにおいて、前記
インク収納体の前記中空針が挿通する部分には、密着性
の高い弾性素材で構成されたシール体が貼着されるとと
もに、前記インクタンク筐体に前記インク収納体を収容
した状態で、前記貼着されたシール体が前記挿入口に面
するように位置決め構成を備えていることを特徴とす
る。

【００１４】本発明の記録装置は、本発明のインクタン
クを装着可能なタンク装着部を具えた記録装置であっ
て、前記タンク装着部は、前記インクタンクの挿入口及
びシール体が貼着された折り曲げ部を貫通可能な中空管
を有し、該中空管を経由してインクジェット記録ヘッド
に対してインクを供給することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１６】（第１の実施形態）図１および図２は、本
発明に係るインクジェット記録装置全体の説明図であ
る。本例のインクジェット記録装置は、記録ヘッドが主
走査方向に移動するシリアルスキャン方式としての適用
例である。

【００１７】図１において、記録装置本体は、被記録媒
体Ｓを給送する給送装置部１と、記録動作をする記録装
置部２と、インクを補充するインク補充装置部３と、キ
ャップ装置部３０（図６参照）などから構成されてい
る。以下、それらの装置部１，２，３の構成を分けて説
明する。

【００１８】Ａ［給送装置部１の構成］給送装置部１において、４は、装置本体の外側に備えら
れたカバー、５は、複数の被記録媒体Ｓを積載する設置
台である。被記録媒体Ｓは、カバー４に設けられた挿入
口４ａから挿入されて、排出口４ｂから排出される。カ
バー４内に設けられた側板６の内側には、搭載台８、給
送ローラ９、およびガイド部材１１が備えられている。
搭載台８は、被記録媒体Ｓを搭載する手段を構成すもの
であり、ばね７によって上方の給送ローラ９方向に付勢
されている。給送ローラ９は、給送手段を構成するもの
であり、搭載台８上における複数の被記録媒体Ｓの最上
位のものと当接する。ガイド部材１１は、分離手段１０
によって分離された一枚の被記録媒体Ｓを、記録装置部
２の方向に誘導する。

【００１９】Ｂ［記録装置部２の構成］記録装置部２において、１２は、ガイド部材１１の下流
側を通過する被記録媒体Ｓを検出するためのフォトセン
サーである。１３は、給送された被記録媒体Ｓを一定速
度で搬送する搬送ローラ対、１４は、画像記録後の非記
録媒体Ｓを搬出する搬出ローラ対である。１９はキャリ
ッジであり、ガイド部材１５，１６によって図２中の矢
印２８，３５の主走査方向（被記録媒体Ｓの幅方向）に
移動自在にガイドされている。キャリッジ１９は、プー
リー１７，１７の間に掛け渡されたベルト１８を介し
て、キャリッジモータ７０から伝達される駆動力によっ
て、主走査方向に移動される。２０は、キャリッジ１９
に交換可能に搭載される貯留インクタンクである。２０
ａは、画像形成手段としての記録ヘッドであり、貯留イ
ンクタンク２０内のインクを画像情報に基づいて吐出す
る。本例の場合、貯留インクタンク２０と記録ヘッド２
０ａは、一体的に結合したインクジェットカートリッジ
を構成している。これらインクタンク２０と記録ヘッド
２０ａは、個別に構成して着脱可能に結合させるように
してもよく、またキャリッジ１９に対して個別に装着可
能としてもよい。

【００２０】本例の貯留インクタンク２０は、図２のよ
うに、収容するインクの色毎に、イエローインク用のイ
ンクタンク２０Ｙ、マゼンタインク用のインクタンク２
０Ｍ、シアンインク用のインクタンク２０Ｃ、およびブ
ラックインク用のインクタンク２０Ｂに分かれている。
それぞれのインクタンク２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０
Ｂには、インクを取入れるためのインク取入れ口２０ｂ
が設けられている。インク取入れ口２０ｂは、ゴム等の
柔軟な弁部材によって形成されている。

【００２１】インクタンク２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２
０Ｂのぞれぞれには、その内部のインクは通さずに、気
体は透過させる気体透過部材としての気体透過膜４８が
備えられている。この気体透過部材４８は、例えば、四
弗化エチレン樹脂、またはそれに類する樹脂多孔質材料
によって形成された薄いシート状のものである。インク
タンク２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂ内の空気の排出
経路は、図６および図７のように、それぞれの気体透過
部材４８および通気路４９を経て、共通の通気路５０，
５１，５２から総合吸引口５３に通じている。インクタ
ンク２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂ内の空気は、後述
するように、総合吸引口５３が開口する面５３ａに密接
するキャップ部材５４から、通気管５７を通して、吸引
ポンプ３１によって吸い出される。

【００２２】記録ヘッド２０ａは、インク色毎に独立し
た複数のヘッド部分からなり、それぞれのヘッド部分に
は、対応するインクタンク２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２
０Ｂの流路４１に連通する液室部４３と、複数のインク
吐出ノズル４４が設けられている。ノズル４４は、イン
ク吐出口に連通する連通路を形成しており、そのインク
吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生す
る吐出エネルギー発生手段が備えられている。

【００２３】Ｃ［インク補充装置部３の構成］インク補充装置部３において、２１は、チューブ２１ａ
および中空管である補充管２１ｆを介して補充インクタ
ンク２２に連通されているインク供給手段である。この
インク供給手段２１は、貯留インクタンク２０のインク
取入れ口２０ｂと密接に接続されることによって、補充
インクタンク２２内のインクを貯留インクタンク２０内
に補充する。

【００２４】Ｃ−１［補充インクタンク］本例の補充インクタンク２２は、図２のように、収容す
るインクの色毎に、イエローインク用のインクタンク２
２Ｙ、マゼンタインク用のインクタンク２２Ｍ、シアン
インク用のインクタンク２２Ｃ、およびブラックインク
用のインクタンク２２Ｂに分かれている。それぞれのイ
ンクタンク２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｂは、対応す
るチューブ２１ａを介して、インクの色毎に対応するイ
ンク供給手段２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂに接続さ
れている。

【００２５】次に補充インクタンクの構造を説明する。

【００２６】図９は、補充インクタンク２２を示す。

【００２７】補充インクタンク２２は、インクを充填し
ているインク袋２２ａと、タンクケース２２ｂとから構
成されている。

【００２８】インク袋２２ａは、軟質フィルムなどでで
きたシートが一方に折り曲げられ、この折り曲げ部以外
の３辺（図中の斜線部分）がコ字状に溶着された袋であ
る。この袋の折り曲げ部、すなわち、輪になっている部
分には、ゴムなどの弾性部材でできたシール２２ａ１が
貼着されている。一方、折り曲げ部と対向する辺の両端
の溶着部分には位置決め用の穴２２ａ２が開けられてい
る。

【００２９】タンクケース２２ｂは、第１ケース２２ｃ
と第２ケース２２ｄとから成り、その外形は、平面長方
形の薄形の直方体である。

【００３０】第１ケース２２ｃは、内部が図中の上方に
大きく開放された平面長方形である。その底面におい
て、一方の長辺部分寄りの両側には、垂直上方向に突出
する凸部２２ｃ１が設けられている。凸部２２ｃ１の周
囲の下側には、位置決め用凸部２２ｊが設けられてい
る。他方の長辺部分には、半円状に切り取られた溝部が
２個所設けられている。これら溝部のうち一方が針挿入
口２２ｅを形成し、もう一方が排インク口２２ｆを形成
する。

【００３１】第２ケース２２ｄも、第１ケース２２ｃと
同様、内部が図中の上方に大きく開放された平面長方形
である。その底面において、一方の長辺部分寄りの両端
には垂直上方向に突出する円筒状部によって凹部２２ｄ
１が形成されている。他方の長辺部分には、半円状に切
り取られた溝部が２個所設けられている。これら溝部の
うち一方が針挿入口２２ｅを形成し、もう一方が排イン
ク口２２ｆを形成する。

【００３２】タンクケース２２ｂは、第１ケース２２ｃ
の凸部２２ｃ１を第２ケース２２ｄの凹部２２ｄ１に嵌
合することにより結合する。そして、第１ケースと第２
ケースとが結合することにより、針挿入口２２ｅと排イ
ンク口２２ｆが円形の開口部として形成される。第１ケ
ース２２ｃ、第２ケース２２ｄは、それらと一体的、ま
たは別部材によって形成されたヒンジ２２ｋによって開
閉自在に接続されている。第１ケース２２ｃ側のロック
爪２２ｌが第２ケース２２ｄ側のロック穴２２ｍに係合
することによって、図１０のように、それらのケース２
２ｃ、２２ｄが閉じ状態にロックされる。

【００３３】針挿入口２２ｅには、その開口部から外方
向に延出する部分によって針通路２２ｇがさらに形成さ
れている。

【００３４】タンクケース２２ｂ内には、インク袋２２
ａの他に、フェルトなど液体を吸収し保持しやすい素材
でできた排インクシート２２ｈが内蔵されている。排イ
ンクシート２２ｈはケース内部で漏れ出したインクを吸
収し、ケースより外へ漏れ出るのを防ぐ。なお、この排
インクシート２２ｈで吸収しきれないインクは排インク
口２２ｆから外に排出される。

【００３５】インク袋２２ａと排インクシート２２ｈと
は、次のようにして内蔵されている。

【００３６】まず、タンクケース２２ｂを記録装置本体
に装着したときに、底になる第１ケース２２ｃ側に、排
インクシート２２ｈが敷き込まれ、その上にインク袋２
２ａが配置される。インク袋２２ａの穴２２ａ２がそれ
ぞれ凸部２２ｃ１に係合されることにより、インク袋２
２ａはタンクケース２２ｂに位置決めされる。さらに、
第２ケース２２ｄと第１ケース２２ｃとを閉じて、それ
らを結合すると、第１ケース２２ｃの位置決め用凸部２
２ｊと第２ケース２２ｄの内面との間でインク袋２２ａ
の縁部を挟持して、このタンクケース内でインク袋２２
ａがずれることを防ぐ。このようにして、タンクケース
２２ｂ内に、排インクシート２２ｈと共にインク袋２２
ａが位置決めされて収容される。

【００３７】インク袋２２ａの折り曲げ部には、予め、
シール２２ａ１が貼着されており、インク袋の収容時
に、シール２２ａ１が、針挿入口２２ｅに当接された状
態となる。

【００３８】図１０は、タンクケース２２ｂにインク袋
２２ａが装着された状態のインクタンクの斜視図であ
る。

【００３９】このような構成の補充インクタンク２２
は、記録装置本体の補充インクタンク取り出し口２２ｉ
（図１参照）から着脱される。

【００４０】Ｃ−２［インク供給手段］インク供給手段
２１は、貯留インクタンク２０と補充インクタンク２２
とをチューブ２１ａおよび補充管２１ｆとを介して連通
させている。

【００４１】インク供給手段２１は補充インクタンク２
２とは次のようにして接続している。

【００４２】図１に示すように、インク供給手段２１の
補充管２１ｆは、先端が針状になった中空管であり、そ
の基端がチューブ２１ａと接合している。針状になって
いる先端は、インクタンク取り出し口２２ｉと対峙する
方向に配置されている。

【００４３】補充インクタンク２２は、針挿入口２２ｅ
を補充管２１ｆに対峙させるようにして、インクタンク
取り出し口２２ｉから記録装置内部に装着される。補充
インクタンク２２が図１中の右方に押し込まれると、補
充管２１ｆが針挿入口２２ｅから補充インクタンク２２
内部に入り、先端の針状部がシール２２ａ１を突き破る
ことにより、補充インクタンク２２と補充管２１ｆは接
続することになる。なお、シール２２ａ１はゴムやシリ
コンなど密着性の高い弾性素材でできているため、針で
穴が開けられると、その穴を塞ぐ方向に作用する。した
がって、補充管２１ｆはシール２２ａ１に密着した状態
となるため、インク袋２２ａ内部のインクがこの穴から
外へ漏れ出すことはない。

【００４４】なお、補充管２１ｆがインク袋２２ａを突
き破る位置を、インク袋２２ａにおける図１中の上下の
面ではなく折り曲げ部としたことは、インク袋２２ａ内
への補充管２１ｆの充分な准入量を確保する上で有利だ
からである。すなわち、インク袋２２ａの図１中左右方
向の長さが、インク袋２２ａの図１中上下方向の長さよ
りも長いためである。そのため、補充管２１ｆが折り曲
げ部を突き破った後も、さらに力が加えられ、補充管２
１ｆが多少移動したとしても、その先端が誤って袋を破
ってしまうという心配がない。したがって、確実に流路
連結させるためには、インク袋２２ａの折り曲げ部に補
充管２１ｆを突き刺すのが有効である。

【００４５】なお、タンクケースの形状、およびインク
袋の形状は上述の実施形態には限定せず、補充管２１ｆ
とインク袋２２ａとが確実に接合でき、流路連結する形
状であればいかなる形状であってもよい。

【００４６】また、本例のように、インク袋２２ａに密
着性の高い弾性素材のシール２２ａ１を貼着し、このシ
ール２２ａ１部分にインクを抽出する穴を針で開けると
いう構成にすることにより、インク袋２２ａの形状を単
純化させることができ、製造コストを抑えることができ
る。

【００４７】なお、この補充インクタンク２２から貯留
インクタンク２０へのインクの補給動作についての詳細
は[インクの補給動作]の項目で説明する。

【００４８】インク供給手段２１は、図２のように、移
動台２７に備えられている。移動台２７は、ガイド部材
２５，２６にガイドされて、図２中の左右方向に移動可
能である。キャリッジ１９が矢印２８方向に移動して、
貯留インクタンク２０Ｂの側面２０Ｂ−１が移動台２７
の腕部２７ａに突き当たることによって、移動台２７
は、ばね２９の力に抗して、キャリッジ１９と一体とな
って矢印２８方向に移動する。

【００４９】また、キャリッジ１９は、矢印２８方向に
移動することによって、図５のようにガイド部材１６を
回転軸として矢印３７方向に回動する。このキャリッジ
１９の回動によって、インク供給手段２１と貯留インク
タンク２０のインク取入れ口２０ｂとが接続されるよう
になっている。すなわち、キャリッジ１９には、図３の
ように、ガイド部材１５に対してキャリッジ１９を支え
るためのガイドローラ対１９ｂが取り付けられている。
キャリッジ１９の矢印２８方向の移動により、貯留イン
クタンク２０Ｂの側面２０Ｂ−１が移動台２７の腕部２
７ａに突き当たって、移動台２７がキャリッジ１９と共
に矢印２８方向への移動を開始してから、ガイドローラ
対１９ｂがガイド部材１５の傾斜部１５ａから水平部１
５ｂに移動する。これにより、図５のように、キャリッ
ジ１９がガイド部材１３を回転軸として矢印３７方向に
回動し、インク供給手段２１と貯留インクタンク２０の
インク取入れ口２０ｂとが接続状態となる。

【００５０】インク供給手段２１には、図４および図５
のように、先端が閉じられた中空針２１ｃが備えられて
おり、その中空針２１ｃの先端には、図５中の左右方向
に貫通する細孔２１ｂが形成されている。中空針２１ｃ
の外周部には、その中空針２１ｃを軸として図５中の上
下方向に移動可能なピストン状栓部材２１ｅが備えられ
ている。栓部材２１ｅは、ゴム等の柔軟材料によって形
成されており、ばね２１ｂによって下方に付勢されてい
る。

【００５１】図４のように、インク供給手段２１が貯留
インクタンク２０のインク取入れ口２０ｂに接続される
前は、中空針２１ｃの細孔２１ｂが栓部材２１ｅによっ
て覆われて閉塞されている。したがって、このときは、
中空針２１ｃからインクは漏れ出ない状態となってい
る。このとき、ゴム等の柔軟な弁部材によって形成され
ているインクタンク２０のインク取入れ口２０ｂは、図
４のように、その弁部材の復元力によって閉じられた状
態となっている。

【００５２】一方、図５のように、インク供給手段２１
が貯留インクタンク２０のインク取入れ口２０ｂに接続
されたときは、インク取入れ口２０ｂの上面と栓部材２
１ｃの下面とが密接する。さらに、栓部材２１ｅがばね
２１ｂの力に抗して上方に退避し、中空針２１ｃの細孔
２１ｂがインク取入れ口２０ｂの内部２０ｃにて開孔さ
れる。これにより、細孔２１ｂから流出したインクは、
流路３８，３９，４０を経て、貯留インクタンク２０内
のスポンジ状のインク吸収体４１に吸収される。

【００５３】Ｄ［キャップ装置部３０の構成］キャップ装置部３０は、記録ヘッド２０ａに密接して、
液室部４３やノズル４４内に溜まった空気や増粘イン
ク、つまりインクの吐出不良の原因となる異物を吸い出
すものである。図５において、３０ａは、記録ヘッド２
０ａのインク吐出口が形成されている面（インク吐出口
形成面）を覆うキャップ部材である。５４は、総合吸引
口５３が開口する面５３ａに密接するキャップ部材であ
る。これらのキャップ部材３０ａ，５４は、枠体４５に
保持されている。枠体４５は、４つのリンク腕部材４６
によって上下動可能に支持されている。４７は、枠体４
５を上方に付勢するばねである。キャップ部材３０ａ，
５４のそれぞれには、導管３０ｂ、５５が接続されてい
る。導管３０ｂ、５５には、ポンプ吸引路の切換え機構
５６に接続されている。

【００５４】Ｄ−１［ポンプ吸引路の切換え機構５６］枠体４５の一端には、キャリッジ１９の定位置に設けら
れた土手部１９ａの移動軌跡上に位置する突起部４５ａ
が設けられている。キャリッジ１９の移動位置におい
て、土手部１９ａが突起部４５ａに当たるときは、図３
のように、枠体４５がばね４７に抗して枠体４５が押し
下げられて、記録ヘッド２０ａのインク吐出口形成面と
総合吸引口５３の形成面５３ａは、キャップ部材３８
ａ、４５に接触することなく、それらの上方を通過す
る。一方、土手部１９ａが突起部４５ａから離れたとき
は、図６のように、枠体４５がばね４７によって上昇
し、キャップ部材３８ａがインク吐出口形成面に密着す
ると共に、キャップ部材５４が総合吸引口５３の形成面
５３ａ密着する。

【００５５】導管３０ｂ、５５が接続される切換え機構
５６は、図６のようになゴム等からなる回転弁５９を備
えている。回転弁５９は、９０度づつの回動位置に応じ
て、その導通路５９ａを介して、導管３０ｂ，５５を選
択的に吸引ポンプ３１のポンプ吸引口３１ａに接続す
る。回転弁５９は、図３の回転軸５６ａに固定されてい
る。回転軸５６ａには、鋸歯ギヤ５６ｂが固定されてい
ると共に、腕部材５６ｃの基端が回転自在に軸支されて
いる。腕部材５６ｃには、鋸歯ギヤ５６ｂに対して一方
向においてのみ噛み合うラチェット歯５６ｄが回転可能
に軸支れている。５６ｅは、腕部材５６ｃを図３中の時
計回りに付勢するばね、５６ｆは、鋸歯ギヤ５６ｂに１
８０度の角度差をもって設けられた２つの位置指示部材
である。５７，５８は、位置指示部材５６ｆを検出する
ための位置検出器であり、９０度の角度差をもって定位
置に備えられている。位置検出器５７，５８としては、
マイクロスイッチやフォトセンサなどが用いられる。

【００５６】腕部材５６ｃの先端は、連結軸３６を介し
て、切換えレバー３４（図２）の孔部３４ｂに連結され
ている。切換えレバー３４の基端は、軸３４ａを中心と
して回転可能に軸支されている。キャリッジ１９が矢印
３５方向に移動して切換えレバー３４の先端に当接して
から、さらにキャリッジ１９が矢印３５方向に移動した
ときは、切換えレバー３４が図２中の２点鎖線のように
矢印３５方向に回動する。この切換えレバー３４の矢印
３５方向の回動に連動して、腕部材４６ｃがばね５６ｅ
に抗して図３中の反時計回りに９０度回転する。このと
きは、ラチェット歯５６ｄが鋸歯ギヤ５６ｄに噛み合う
ため、鋸歯ギヤ５６ｄは、回転軸５６ａおよび回転弁５
９と共に反時計回りに９０度回転される。その後、キャ
リッジ１９が切換えレバー３４の先端から矢印２８方向
に離れたときは、ばね５６ｅの力によって、切換えレバ
ー３４および腕部材４６ｃは、時計回りに回動して元の
位置に復帰する。このときは、ラチェット歯５６ｄが鋸
歯ギヤ５６ｄに噛み合わないため、鋸歯ギヤ５６ｄは回
転されない。

【００５７】このように、キャリッジ１９によって切換
えレバー３４が矢印３５方向に回動する毎に、回転弁５
９が反時計回りに９０度ずつ回動して、ポンプ吸引路が
切換えられる。ポンプ吸引路の切換え状態は、位置検出
器５７，５８によって検出される。図６は、位置検出器
５７が位置指示部材５６ｆを検出したときの切換え状態
であり、このとき、総合吸引口５３は、キャップ部材５
４、導管５５、導通路５９ａ、およびポンプ吸引口３１
ａを通してポンプ３１に連通される。図８は、位置検出
器５８が位置指示部材５６ｆを検出したときの切換え状
態であり、このとき、記録ヘッド２０ａのインク吐出口
は、キャップ部材３８ａ、導管３０ｂ、導通路５９ａ、
およびポンプ吸引口３１ａを通してポンプ３１に連通さ
れる。後述する制御手段２５（図１参照）は、位置検出
器５７，５８の検出信号の検出信号からポンプ吸引路の
切換え状態を検出し、これから実行しようとする動作に
対して、そのポンプ吸引路の切換え状態が合わないとき
は、キャリッジ１９を矢印３５方向に移動させて、切換
えレバー３４を矢印３４方向に回動させる。これによ
り、動作目的に合うようにポンプ吸引路が切換えられ
る。

【００５８】図１において、２４は、カバー４の内側に
配置された電気基板であり、カバー４の穴から上方に突
出する複数のスイッチボタン２３が備えられている。２
５は制御手段であり、カバー４の内側に配置された制御
用電気基板に、マイクロコンピュータやメモリなどが搭
載されることによって構成されている。この制御手段２
５は、ホストコンピュータと通信をしながら本記録装置
を制御する。

【００５９】Ｄ−２［吸引ポンプ３１］吸引ポンプ３１は、図６のように、吸引口３１ａと排出
口３１ｂが形成されたシリンダー部材３１ｃ内に、シー
ル部材３１ｄを介してピストン部材３１ｅが往復動可能
に備えられている。ピストン部材３１ｅに設けられた細
孔３１ｆには、流体の流れを図６中左方の一方向のみに
制限するリード弁３１ｇが備えられている。３１ｈは、
ピストン部材３１ｅを駆動するピストン軸、３１ｉは、
ピストン部材３１ｅを図６中の右方に付勢するばね部材
である。このような吸引ポンプ３１によって吸引された
インクや空気は、排出口３１ｂから排出管３１ｊを通っ
て、廃液容器３３内のスポンジ状のインク吸収体３３ａ
に向かって排出される。

【００６０】ピストン軸３１ｈは、後述するカム歯車３
２のカム部３２ａの回動に従動して、図６中の左右方向
に往復移動する。このピストン軸３１ｈと共にピストン
部材３１ｅが左右に往復移動することによって、吸引口
３１ａからインクや空気を吸引し、それを排出口３１ｂ
から排出する。

【００６１】搬送ローラ１３の軸１３ａには、図４のよ
うに、一方向クラッチ１３ｂを介してギヤ５６が取り付
けられており、そのギヤ５６は駆動モータ６０に回転さ
れる。駆動モータ６０が反時計方向に回転することによ
って、搬送ローラ１３の軸１３ａが回転され、駆動モー
タ６０の時計方向の回転によって、カム歯車３２が回転
される。カム歯車３２のカム部３２ａには、ばね３１ｉ
の力によってピストン軸３１ｈが当接されており、カム
歯車３２の回動に応じてピストン軸３１ｈとの当接位置
を変化させるカム部３２ａによって、ピストン軸３１ｈ
が左右に移動される。ピストン部材３１ｅは、このピス
トン軸３１ｈと共に左右に往復移動する。ピストン部材
３１ｅが左方に移動したときは、左方の圧力室３１ｋ内
に発生する圧力によって弁３１ｇが閉じられて、その圧
力室３１ｋ内のインクや空気が排出口３１ｂから廃液容
器３３内に排出される。また、このときは、右方の圧力
室３１ｍの容積が増大して、その圧力室３１ｍ内に負圧
が発生する。その負圧によって、吸引口３１ａからイン
クや空気が吸引される。一方、ピストン部材３１ｅが右
方に移動したときは、右方の圧力室３１ｍ内のインクや
空気が、細孔３１ｆを通って左方の圧力室３１ｋ内に移
動する。

【００６２】次に、動作について説明する。

【００６３】［記録動作］記録動作に際しては、まず、
ホストコンピュータが記録装置部２に送る画像データを
展開する。制御手段２５は、画像データに基づいて、キ
ャリッジ１９の主走査方向の移動、搬送ローラ対１３，
１４による被記録媒体Ｓの副走査方向の搬送、および記
録ヘッド２０ａを制御する。記録ヘッド２０ａは、画像
の階調処理（色ドットの重ね方）に基づいて制御される
ノズル４４から、各色のインク滴を吐出して、被記録媒
体Ｓ上にカラー画像を記録する。

【００６４】フォトセンサー１２が被記録媒体Ｓの後端
を検出されたときは、その後端に対する記録が終了した
後に、排出ローラ対１４が記録済みの被記録媒体Ｓを排
出口４ｂから排出する。

【００６５】［回復動作］記録装置の電源投入時、およ
び電源投入後に所定時間以上記録動作が中断されたとき
に、制御手段２５は、記録ヘッド２０ａのノズル内に生
じた増粘インクや気泡を除去するための回復動作を自動
的に開始させる。また、記録された画像に色むらや色の
かすれなどが出現したときは、操作ボタン（図１参照）
を押して操作されることによって、制御手段２５は同様
に回復動作を開始させる。

【００６６】回復動作に際して、制御手段２５は、ま
ず、吸引路切換え機構５６における位置検出器５８が位
置指示部材５６ａを検出している状態にあるか否かを確
認する。位置指示部材５６ａが位置検出器５７によって
検出されているときは、キャリッジ１９を左方の矢印３
５方向に移動させて、切換えレバー３４を矢印３５方向
に回動させる。これにより、位置検出器５８が位置指示
部材５６ａを検出する状態、つまり図８のような吸引路
切換え状態となる。制御手段２５は、位置検出器５８が
位置指示部材５６ａを検出している状態にあることを確
認した後、図５，図７，および図８のように、記録ヘッ
ド２０ａとキャップ部材３８ａとが当接し、かつ総合吸
引口５４とキャップ部材５４とが当接するように、キャ
リッジ１９を移動させる。その後、制御手段２５は、モ
ータ６０（図４参照）を時計方向に回転させることによ
って、ギヤ５９を介してカム歯車３２を回転させる。こ
れにより、吸引ポンプ３１が記録ヘッド２０ａのノズル
４４内の増粘インクや空気を吸引して、それらを廃液容
器３３内に排出する。

【００６７】吸引ポンプ３１のピストン部材３１ｅは、
カム歯車３２が１回転することによって、吸引と排出の
１サイクルの動作を行う。カム歯車３２の回転数は、記
録ヘッド２０ａの吐出不良の回復に必要な負圧の大きさ
に応じて決定される。

【００６８】［インクの補給動作］上述のように、貯留
インクタンク２０内のインクは記録動作が行われる毎に
消費されていくので、ある一定のレベルまで減少した
ら、補充インクタンク２２からインクを補給してこなけ
ればならない。以下にこのインクの補給動作を説明す
る。

【００６９】制御手段２５は、記録ヘッド２０ａから吐
出されたインク滴の数を各インク色毎にカウントする。
その各インク色毎のカウント値の少なくとも１つが所定
数に達したときは、記録動作中の被記録媒体Ｓに対する
記録が完了して、その記録済みの被記録媒体Ｓが排出さ
れた時点にて、制御手段２５が補充インクタンク２２
（図１参照）から貯留インクタンク２０へのインクの補
給動作を開始させる。

【００７０】インクの補給動作に際して、制御手段２５
は、まず、吸引路切換え機構５６における位置検出器５
７が位置指示部材５６ａを検出している状態にあるか否
かを確認する。位置指示部材５６ａが位置検出器５８に
よって検出されているときは、キャリッジ１９を左方の
矢印３５方向に移動させて、切換えレバー３４を矢印３
５方向に回動させる。これにより、位置検出器５７が位
置指示部材５６ａを検出する状態、つまり図６のような
吸引路切換え状態となる。制御手段２５は、位置検出器
５７が位置指示部材５６ａを検出している状態にあるこ
とを確認した後、図５，図６，および図７のように、記
録ヘッド２０ａとキャップ部材３８ａとが当接し、かつ
総合吸引口５４とキャップ部材５４とが当接するよう
に、キャリッジ１９を移動させる。その後、制御手段２
５は、モータ６０（図４参照）を時計方向に回転させる
ことによって、ギヤ５９を介してカム歯車３２を回転さ
せる。これにより、吸引ポンプ３１は、貯留インクタン
ク２０内の空気を気体透過部材４８を通して吸引し、そ
の空気を廃液容器３３内に排出する。

【００７１】吸引ポンプ３１による貯留インクタンク２
０内の空気の吸引によって、その貯留インクタンク２０
内は負圧となる。このとき、供給手段２１は、図７のよ
うに、貯留インクタンク２０に補充インクタンク２２
（図１参照）を接続している。そのため、貯留インクタ
ンク２０内の負圧によって、補充インクタンク２２内の
インクが補充管２１ｂ、チューブ２１ａを経由して、貯
留インクタンク２０の内部４１に吸引される。貯留イン
クタンク２０の内部４１に流入したインクは、連通する
小さなセルの固まりからなるインク吸収体４１ａに浸透
し、その浸透が進むにつれてインクの液面４１ｂは上昇
する。インクの液面４１ｂの上昇速度は，吸引ポンプ３
１の吸引力に依存するため、カム歯車３２の回転量に応
じて適正な速度に設定される。インクの液面４１ｂが気
体透過部材４８に達したときは、その気体透過部材４８
がインク等の液体を通さないため、インクの補給は自動
的に停止する。

【００７２】各インク毎の貯留インクタンク２０（２０
Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂ）は、対応する補充インク
タンク２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｂ）内から
同時にインクが補給される。そして、インクの液面４１
ｂが気体透過部材４８に達した貯留インクタンク２０
（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂ）の順に、インクの
補給が自動的に順次停止する。

【００７３】（他の実施形態）なお、本実施形態では、
インクの補給を停止する要素として、気体通過部材４８
を用いているが、本発明はこれに限定するものではな
く、液位センサやその他の方法によってインクの補給を
停止するという形態であってもよい。

【００７４】また、本実施形態では、インク袋２２ａの
一部に弾性部材でできたシール２２ａ１を貼るように
し、この部分に補充管２１ｆが差し込まれるようにした
が、本発明はこの形態に限定せず、インク袋２２ａ全体
を弾性部材で形成してもよい。

【００７５】また、本実施形態では、インク袋２２ａを
タンクケース２２ｂに収容するようにしたが、本発明は
この形態に限定せず、インク袋２２ａをそのまま記録装
置本体に装着する形態であってもよい。

【００７６】また、インク袋２２ｂを廃インクタンクと
して用いることもできる。さらに、針挿入口２２ｅから
タンクケース２２ｂ内に硬化性接着ゴムなどの弾性接着
材を充填して、インク袋２２ｅの折り曲げ部をタンクケ
ース２２ｂ内に接着固定することにより、インク袋２２
ａに対して補充管２１ｆをより確実に差し込むことがで
きる。

【００７７】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００７８】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００７９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００８０】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００８１】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００８２】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００８３】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００８４】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００８５】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００８６】

【発明の効果】本発明は、軟質のフィルムが用いられて
構成されたシートを折り曲げて形成された袋状のインク
収納体の折り曲げ部に密着性の高い弾性素材で構成され
たシール体を貼着し、該シール体が貼着された折り曲げ
部に中空管を貫通させることによって、中空管を介し
て、インクタンク内部を外部に連通させるため、インク
収納体は単純な袋状の形状で十分であり、その成形は簡
単なので、インクタンク製造のコストを抑えることがで
きる。さらに、折り曲げ部に密着性の高い弾性素材で構
成されたシール体を貼着することにより、中空管が挿入
されても、インク漏れの発生が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における記録装置の断
面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図２の貯留インクタンク部分の拡大正面図であ
る。

【図４】図３の貯留インクタンクの断面図である。

【図５】図３の貯留インクタンクの傾動時における断面
図である。

【図６】図３の貯留インクタンクのインク補給時におけ
る空気吸引系の断面図である。

【図７】図３の貯留インクタンクのインク供給時におけ
る断面図である。

【図８】図３の記録ヘッドの吸引回復時における空気吸
引系の一部切り欠きの断面図である。

【図９】本発明のインクタンクを示す分解斜視図であ
る。

【図１０】タンクケース２２ｂにインク袋２２ａが装着
された状態の本発明のインクタンクの斜視図である。

【符号の説明】

２２補充インクタンク（インクタンク）２２ａインク袋２２ａ１シール部２２ａ２穴２２ｂタンクケース２２ｃ第１ケース２２ｃ１凸部２２ｄ第２ケース２２ｄ１凹部２２ｅ針挿入口（開口部）２２ｇ針通路２２ｆ排インク口２２ｈ排インクシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒洋治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者平野弘文東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者倉田哲治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者植月雅哉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者根津祐志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者朝木則泰東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者林弘毅東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平10−250105（ＪＰ，Ａ) 特開平11−58763（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−32671（ＪＰ，Ａ) 特開平２−77443（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軟質のフィルムが用いられて構成された
シートを折り曲げるとともに、前記折り曲げられた折り
曲げ部を除く外周部分を溶着することで構成される袋状
のインク収納体と、該インク収納体を収容するとともに
インクジェットヘッドと連結し前記インク収納体からイ
ンクを導出するための先端が針状にされた中空針が挿入
可能な挿入口を有したインクタンク筐体とを備え、前記
挿入口を介して中空針を前記インク収納体に挿通される
ことで内部の液体を導出可能にするインクタンクにおい
て、前記インク収納体の前記中空針が挿通する部分には、密
着性の高い弾性素材で構成されたシール体が貼着される
とともに、前記インクタンク筐体に前記インク収納体を
収容した状態で、前記貼着されたシール体が前記挿入口
に面するように位置決め構成を備えていることを特徴と
するインクタンク。
【請求項２】前記インク収納体は、前記シートが溶着
された外周部分に、前記インクタンク筐体に対して位置
決めする位置決め穴を有し、前記インクタンク筐体は、該位置決め穴に対応した個所
に位置決め部を有していることを特徴とする請求項１に
記載のインクタンク。
【請求項３】前記インクタンク内には更にインク吸収
シートが収容されていることを特徴とする請求項１に記
載のインクタンク。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載のインクタンクを装着可能なタンク装着部を具えた記
録装置であって、前記タンク装着部は、前記インクタンクの挿入口及びシ
ール体が貼着された部分を貫通可能な中空管を有し、該
中空管を経由してインクジェット記録ヘッドに対してイ
ンクを供給することを特徴とする記録装置。
【請求項５】前記インクジェット記録ヘッドは、イン
クの吐出エネルギーとして熱エネルギーを発生する電気
熱変換体を有することを特徴とする請求項４に記載の記
録装置。